麦肯锡:数字机械时代,企业如何赢得不断变化的制造游戏?

在日益激烈的竞争、商品化和价格压力下,数字化转型对机械和生产设备制造商至关重要。

传统上,有充分理由,领先的机械和制造公司专注于销售硬件(例如,机器、组件),并将其商业模式和成功建立在产品的卓越品质上。但现在看来,这些日子可能已经结束了。机械行业正在出现三个强大的、相辅相成的发展,需要从根本上重新思考当前的商业模式:

全球竞争加剧。几十年来,欧美机械公司主导着全球机械市场。然而,这种力量平衡正在向亚太地区倾斜(图 1)。近年来,该地区尤其是中国涌现出许多新参与者,其实力正在不断增强。他们提供极具价格竞争力的美国和欧洲机器复制品以及自身的创新能力,将亚太地区定位为新的全球机械强国,其中也越来越多地包括特种机械。因此,机器制造商(尤其是亚洲以外的制造商)发现,在捍卫价格溢价时,他们几乎别无选择,只能应对数字机械的未来这一至关重要的话题。

硬件商品化。硬件——在机械和生产工厂的意义上——正变得越来越商品化。专业知识曾经是必不可少的资产,而现在技术能力——首先是在机器制造的某些部分开始用软件替代专业知识的能力——是生产今天的机器所需要的全部。此外,全新的数字技术,如增材制造,使机器或零件制造商能够生产传统制造技术无法支持的更复杂的产品,并更快地以更低的成本满足客户的需求。因此,标准制造商——甚至专业——机器以及设备工程公司都面临着巨大的成本压力。

技术堆栈价值池的巨大转变。综上所述,上述市场趋势正在导致数字技术堆栈中的价值集中度从硬件层向硬件-软件-服务产品转移(有关这方面的更多详细信息,请参见图表 2)。由于这些产品不那么依赖硬件,而这一直是进入市场的障碍,新的和越来越有价值的软件和服务领域现在正在成为新技术参与者的战场和切入点,进一步使已经描述的竞争复杂化和加剧. 这些参与者对制造领域的特定知识很了解,但拥有卓越的软件和分析知识。他们利用自己在收集和分析数据方面的能力来提供有吸引力的即服务物联网业务模型(例如,基于智能机器的预测性维护、数据收集和分析),甚至基于结果的商业模式。由于他们比其他机器更了解此类机器产生的数据,因此技术参与者能够开发一系列全新的产品和优惠。例如,数据分析的力量可以让技术参与者出售有保证的涡轮机功率与实际的涡轮机相反因为预测性维护可以使涡轮机功率的可靠性达到 98%。

数字机械是充满挑战的时代的增长机会

在竞争日益激烈、商品化以及随之而来的价格压力的背景下,数字化转型对所有机械和生产设备制造商来说都是无悔之举。基于数字的商业模式为增长和效率提供了有吸引力的机会。在解释为什么会这样之前,我们将首先定义“数字机器”的实际含义。

数字化由一系列行动组成,可帮助组织在产品和服务、客户体验、分析和自动化中使用数字化的力量。这个过程有多种形式,但在几乎每个正在进行数字化的行业中,我们都看到了五个与数字相关的不同主题的证据:

  • 部门之间的界限正在变得模糊。组织正在进入新的竞争环境,他们发现曾经与他们隔绝的公司现在是他们最新的竞争对手。
  • 新数字频道和旧频道之间出现频道冲突。
  • 数字化可以释放内部流程的巨大潜力并显着提高效率。
  • 新技术和新的客户行为正在推动新的商业模式。
  • 需要建立新的能力,并需要应对 IT/技术、组织和领导力方面的挑战。

这些主题对机械行业来说并不比对许多其他行业更真实。然而,它们在制造业中日益增长的重要性是由额外的、特定于行业的中断驱动的。“数字机械”或“工业 4.0”(后者被理解为专注于制造业数字化的生态系统)由与上述数字主题相关的四个趋势构建而成,使机械数字化成为一种独特的现象:

  • 物联网 (IoT) 的力量,以及物联网节点价格的大幅下降以及数据量、计算能力和连接性的惊人增长,尤其是新的低功耗广域网
  • 分析和商业智能能力的出现
  • 新形式的人机交互,例如触摸界面和增强现实系统
  • 在将数字指令传输到物理世界方面的重大改进,例如先进的机器人技术和 3D 打印

数字机械为制造公司提供了建立自己的智能工厂或销售智能机器以帮助客户实现数字化的机会。除此之外,数字机器还意味着从“仅硬件”到“硬件、软件和服务”的转变,从而能够开发新的商业模式。例如,在自己的智能工厂之上,工程公司还可能建立基于智能机器的新业务模式,提供新的服务,例如预测性维护。数字化还使基于输出的商业模式成为可能,这将成为保证机器性能等产品的基础。

在后一种模式中,制造商不会将涡轮发动机出售给飞机制造商或将风力涡轮机出售给公用事业公司,而是保证一定的性能,并且仅根据具体的、相互商定的性能指标销售和定价功率或能量输出可以连续测量。

所有这一切都意味着数字化的必然性以及新机械和制造领域机遇的紧迫性。杰夫·伊梅尔特 (Jeff Immelt) 的名言或许可以完美地概括这种情绪:“如果你昨晚作为一家工业公司入睡,那么今天早上你将 [不得不] 作为一家软件和分析公司醒来,”(杰夫·伊梅尔特 (Jeff Immelt)) ,GE 首席执行官,2016 年)。

如何成为数字机械公司

在构思数字机械商业模式之前,制造商需要做出三个基本决策,并确定其组织在新兴的工业 4.0 数字制造生态系统中扮演的最低角色:

如何使用数字技术来提高效率和改善卓越运营。这里的主要任务是确定哪些数字用例增加了最大的价值,以及如何在整个价值流中应用数字技术以提高效率并降低成本。为此,机器制造商应建立一个跨职能团队,负责交付三种最终产品:

  • 清楚了解当前的痛点和价值流中造成浪费的活动,这些活动可以通过数字技术解决
  • 一组旨在解决这些痛点的数字计划(按影响、执行能力和投资需求优先排序)
  • 一个高层次的路线图,在快速成功和长期、高影响力的计划与明确确定的 IT 要求之间取得平衡

如何在工业自动化堆栈中向上移动,从硬件玩家转变为“硬件、软件和服务”玩家。如上所述,传统工业自动化堆栈中的价值池正在经历向软件应用程序和云/物联网平台的巨大转变(图 2)。对于一家机械公司来说,这引入了“提升”技术堆栈以包括这些新的利润池的战略必要性。机械公司能否成功在很大程度上取决于其在物联网方面的经验、软件开发能力以及在客户价值流中的足迹。因此,提供整个工厂或具有高度战略重要性的工程解决方案的公司比提供仅具有有限战略重要性的机器的公司更有可能说服客户相信其软件解决方案的价值。此外,机械公司必须定义他们的物联网战略。

如何利用增材制造、人工智能、机器人或传感器等新兴数字技术扩展或修改企业现有的投资组合。最后,机械公司——其中许多公司在成为技术领导者方面有着悠久的历史——可以将数字技术视为进入新业务的全新且极具吸引力的机会,并将其业务从以硬件/服务为中心的模式发展为更加以软件为中心的模式——中心模型。

为了开始这个讨论,公司应该首先绘制他们的“技术地图”,从与其当前核心业务直接相邻的技术开始。一旦绘制了技术地图(示例参见图表 3),就应该进行战略评估,以评估各种技术/市场的吸引力以及公司进入这些市场的能力。以下是一些成功进入新市场的制造公司最近采取的技术举措的快照:

  • 3D 打印。DMG Mori 决定在其业务中增加 3D 打印,并收购了增材制造公司 Realizer。
  • 机器人。ZF 专注于人工智能,并利用合作伙伴关系(例如,与 NVIDIA)来增强自动驾驶解决方案。
  • 传感器。英特尔通过投资传感器技术(例如收购 Mobileye),继续在半导体制造以外的领域扩张,从而提供数字视觉技术和自动驾驶汽车。

打造数字化机械公司的三大基石

一旦方向明确,三个基本变革领域内的多项行动将指导从传统机械制造商向数字机械公司的转型(图 4)。

显然,“开发业务架构”是这里的关键步骤,因为相比之下,“决定要构建哪个新生态系统”和“加强基础”是启用但不是关键任务的步骤。出于这个原因,以下内容主要集中在开发业务架构的影响上。

决定建立哪些新生态系统

支持数字机械的选项范围很广,因此公司需要对在哪里发挥作用,提供开发/增强以及为谁提供战略性。因此,他们应该首先确定要关注哪个生态系统(例如,工业 4.0、数字移动、数字物流),然后决定是否:

  • 为现有客户和新客户开发新产品
  • 以数字方式扩展和增强服务和产品,例如与数字孪生相关的服务
  • 探索新的交付模式,例如合作
  • 调整业务模型以捕捉不断变化的价值池,例如即服务业务模型、平台、基于知识产权的模型或数据驱动的业务模型

公司可以根据自身情况、优势、资源和整体战略计划,选择以下选项之一或任意组合。

开发业务架构

公司需要从营销、产品、运营和管理的角度(重新)设计业务结构:

营销和销售 4.0。数字领导者关注客户,因此数字机械公司需要改进与客户互动的方法,并努力实现卓越的数字营销。为了实现这一目标,他们应该采用最新的数字技术来提高客户交互流程的效率,尤其是与营销和销售相关的流程。客户痛点分析还将帮助他们通过实现更高的转化率或更低的流失率来改善客户旅程。

产品 4.0。公司必须从根本上重新思考他们使用数字技术来发展传统产品以及开发新产品、服务和商业模式的方式。这意味着将最新的数字技术集成到研发和创新中,以加快流程并大幅降低成本,并愿意在这些流程中与其他人合作并使用开放式开发方法。

运营和服务 4.0。公司需要定义和建立他们作为数字机械组织运营的结构。这包括就他们如何能够以最佳方式做出决定:

  • 成为一个智能工厂,例如,通过消除整个数字线程的低效率(即更好地利用今天未捕获/提供/使用的信息)
  • 实现运营的端到端数字化集成(例如,原材料到消费者)
  • 在所有功能(开放式创新、增材制造、多渠道、定价、采购、后台等)中利用数字技术

管理 4.0。公司将需要实施数字技术以提高卓越运营,尤其是在后台职能部门。这远远超出了实施 IT 工具和提高自动化水平的范围。下一级管理意味着使用高级分析和人工智能不仅可以提高效率,还可以改进和加快管理决策准备(例如,使用预测预测)。

夯实基础

IT 和技术能力以及组织和文化变革将成为新组织及其数字机器产品的基础。因此,建议公司:

  • 加强这些资产,例如,实施双速 IT 架构(例如分布式架构,包括边缘等),部署最先进的连接(包括智能传感器)和网络安全,开发高级分析和软件功能( UX/UI、嵌入式软件等)
  • 将他们现有的组织和文化转变为以数字领导和数字人才管理、双速组织和合作伙伴管理为特征的数字化和敏捷环境

启动数字化转型的实用建议

当然,没有一种标准化的方法可以将制造组织转变为数字机械公司。然而,我们关于数字机械的发现以及我们对制造业和邻近行业中面临类似数字化挑战的最成功参与者的观察揭示了有抱负的制造公司可能采用的有效方法和观点:

  • 接受挑战。数字化是一个“如何”而不是“如果”的问题。尽管如此,只有少数机械和设备制造公司完全意识到并接受了数字化挑战,并正在积极努力推动其组织的未来发展朝着这个方向发展。
  • 动作快点。接受第一轮中的速度击败协同作用。从基础开始——即连接性和智能传感器——以便尽早采取行动。
  • 做出明智的选择。决定是否(以及多远)在工业自动化堆栈中发展:达到 MES 集成层,建立复杂的分析,或者一直提供基于物联网的云平台。或者,或者另外,公司可以寻找有吸引力的新数字技术领域(例如,自动驾驶、机器人、人工智能),并将其中一个领域作为他们的下一个选择(正如英特尔所做的那样)。
  • 始终保持以客户为中心的观点。永远不要忘记客户——从痛点分析开始——开始考虑客户旅程中所有可能的变化。这对于制造或机械公司来说尤其重要,因为它们可能倾向于依靠技术工程师的实力来构建新的数字化旅程,但却忽视了客户关系的重要性。
  • 通过以下两个原则增加机会:继续研究新的商业模式——即基于工业 4.0/数字制造环境中数字化潜力的模式——并继续挑战现有模式。此外,要从大处着眼,从销售硬件转向销售服务(例如,预测性维护)以及销售和保证结果(而不是产品)。
 

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